Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 21- Tiết 39 - Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều. đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều

Ngày dạy : Tuần 21- Tiết 39 Bài 35: CáC TáC DụNG CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU. ĐO CƯờNG Độ Và HIệU ĐIệN THế XOAY CHIềU. I. MụC TIÊU. 1.Kiến thức : -Nhận biết được các tác dụng nhiệt, quang, từ của dòng điện xoay chiều. -Bố trí được TN chứng tỏ lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều. -Nhận biết được kí hiệu của ampe kế và vôn kế xoay chiều, sử dụng được chúng để đo cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. 2. Kĩ năng : -Sử dụng các dụng cụ đo điện, mắc mạch điện theo sơ đồ, hình vẽ. 3. Thái độ : -Trung thực, cẩn thận, ghi nhớ sử dụng điện an toàn. -Hợp tác trong hoạt động nhóm. II.CHUẩN Bị : 1.Đối với giáo viên : -Giá có gắn nam châm điện. -1 nam châm vĩnh cửu gắn trên giá bập bênh. -1 nguồn điện một chiều 6V. - 1 nguồn điện xoay chiều 6V. -1 ampe kế xoay chiều. - 1 bóng đèn pin 3V. -1 công tắc điện. - Các đoạn dây nối mạch điện. 2. Học sinh : Học bài và chuẩn bị bài học. III.Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. H. Đ.1 : KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP. (8 phút) Hỗ trợ của giáo viên Hoạt động của học sinh - Dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì khác so với dòng điện một chiều. - Dòng điện một chiều có những đặc điểm gì ? ĐVĐ : Liệu dòng điện xoay chiều có tác dụng gì ? Đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều như thế nào ? - Dòng điện một chiều là dòng điện có chiều không đổi theo thời gian ; dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều luân phiên thay đổi. - Dòng điện một chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng từ, tác dụng phát sáng, tác dụng sinh lý. H. Đ.2: TìM HIểU CáC TáC DụNG CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU I.TáC DụNG CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU.(5 phút) - GV làm 3 TN biểu diễn như hình 35.1, yêu cầu HS quan sát TN và nêu rõ mỗi TN dòng điện xoay chiều có tác dụng gì ? -Ngoài 3 tác dụng trên, dòng điện xoay chiều còn có tác dụng gì ? Tại sao em biết ? -GV thông báo : Dòng điện xoay chiều trong lưới điện sinh hoạt có hiệu điện thế 220V nên tác dụng sinh lí rất mạnh, gây nguy hiểm chết người, vì vậy khi sử dụng điện chúng ta phải đảm bảo an toàn. Chuyển ý : Khi cho dòng điện xoay chiều vào nam châm điện thì nam châm điện cũng hút đinh sắt giống như khi cho dòng diện một chiều vào nam châm. Vậy có phải tác dụng từ của dòng điện xoay chiều giống hệt của dòng điện một chều không ? Việc đổi chiều dòng điện liệu có ảnh hưởng đến lực từ không ? Em hãy thử cho dự đoán. -Nêu bố trí TN kiểm tra dự đoán đó. +TN 1 : Cho dòng điện xoay chiều đi qua bóng đèn dây tóc làm bóng đèn nóng lên dòng điện có tác dụng nhiệt. +Dòng điện xoay chiều làm bóng đèn của bút thử điện sáng lên dòng điện xoay chiều có tác dụng quang. +Dòng điện xoay chiều qua nam châm điện, nam châm điện hút đinh sắt Dòng điện xoay chiều có tác dụng từ. -Ngoài 3 tác dụng trên, dòng điện xoay chiều còn có tác dụng sinh lí vì dòng điện xoay chiều trong mạng điện sinh hoạt có thể gây điện giật chết người,… -HS : Khi dòng điện đổi chiều thì cực từ của nam châm điện thay đổi, do đó chiều lực từ thay đổi. -HS nêu cách bố trí Tn kiểm tra dự đoán. H. Đ.3 : TìM HIểU TáC DụNG Từ CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU.(12 phút) II.TáC DụNG Từ CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU. GV yêu cầu HS bố trí TN như hình 35.2 và 35.3 (SGK) - Hướng dẫn kĩ HS cách bố trí TN sao cho quan sát nhận biết rõ, trao đổi nhóm trả lời câuC2. K K ~ - Như vậy tác dụng từ của dòng điện xoay chiều có điểm gì khác so với dòng điện một chiều ? 1. Thí nghiệm : - HS tiến hành TN theo nhóm, quan sát kĩ để mô tả hiện tượng sảy ra, trả lời câu hỏi C2. C2 : Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi, Nếu lúc đầu cực N của thanh nam châm bị hút thì khi đổi chiều dòng điện nó sẽ bị đẩy và ngược lại. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực N của thanh nam châm lần lượt bị hút, đẩy. Nguyên nhân là do dòng điện đổi chiều. 2.Kết luận : Khi dòng điện chạy qua ống dây đổi chiều thì lực từ của ống dây có dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều. H. Đ.4 : TìM HIểU CáC DụNG Cụ ĐO, CáCH ĐO CƯờNG Độ Và HIệU ĐIệN THế CủA DòNG ĐIệN XOAY CHIềU.(10 phút) III. ĐO CƯờNG Độ DòNG ĐIệN Và HIệU ĐIệN THế CủA MạCH ĐIệN XOAY CHIềU. - ĐVĐ : Ta đã biết cách dùng ampe kế và vôn kế một chiều (kí hiệu DC) để đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện một chiều. Có thể dùng dụng cụ này để đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều được không ? Nếu dùng thì sẽ có hiện tượng gì xảy ra với kim của các dụng cụ đó ? - GV mắc vôn kế hoặc ampe kế vào mạch điện xoay chiều, yêu cầu HS quan sát và so sánh với dự đoán. - GV thông báo : Kim của dụng cụ đo đứng yên vì lực từ tác dụng vào kim luân phiên đổi chiều theo sự đổi chiều của dòng điện. Nhưng vì kim có quán tính, cho nên không kịp đổi chiều quay và đứng yên. - GV giới thiệu : để đo cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều người ta dùng vôn kế, ampe kế xoay chiều có kí hiệu AC ( hay ~). - GV làm TN sử dụng vôn kế, ampe kế xoay chiều đo cường độ, hiệu điện thế xoay chiều. - Gọi 1 vài HS đọc các giá trị đo được, sau đó đổi chỗ chốt lấy điện và gọi HS đọc lại số chỉ. - Gọi HS nêu lại cách nhận biết vôn kế, ampe kế xoay chiều , cách mắc vào mạch điện. *ĐVĐ: Cường độ dòng điện và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều luôn biến đổi. Vậy các dụng cụ đó cho ta biết giá trị nào ? - GV thông báo về ý nghĩa của cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng như SGK. Giải thích thêm giá trị hiệu dụng không phải là giá trị trung bình mà là do hiệu quả tương đương với dòng điện một chiều có cùng giá trị. HS : Khi dòng điện đổi chiều thì kim của dụng cụ đo đổi chiều. K - HS quan sát thấy kim của nam châm đứng yên. A V Đ~ - HS theo dõi GV thông báo, ghi nhớ cách nhận biết vôn kế, ampe kế xoay chiều, cách mắc vào mạch điện. -Kết luận :+Đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và ampe kế có kí hiệu là Ac (hay ~). +Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện. -HS ghi nhớ… H. Đ.5 : VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNGDẫN Về NHà.(10 phút) -Dòng điện xoay chiều có những tác dụng gì ? Trong các tác dụng đó, tác dụng nào phụ thuộc vào chiều dòng điện. -Vôn kế và ampe kế xoay chiều có kí hiệu thế nào ? Mắc vào mạch điện như thế nào ? -Yêu cầu cá nhân HS tự trả lời câu C3#hướng dẫn chung cả lớp thảo luận. Nhấn mạnh hiệu điện thế hiệu dụng tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều có cùng trị số. B K A -Cho HS thảo luận C4 ~ -GV lưu ý : +Dòng điện chạy qua nam châm điện A là dòng điện xoay chiều. +Từ trường của ống dây có dòng điện xoay chiều có đặc điểm gì ? +Từ trường này xuyên qua cuộn dây dẫn kín B sẽ có tác dụng gì ? -Nếu không đủ thời gian cho C4 về nhà. Hướng dẫn về nhà : Học và làm bài tập 35.1, 35.2, 35.3, 35.4, 35.5 ( SBT). Xem trước bài 36 ‘Truyền tải điện năng đi xa’ -HS : Trả lời các câu hỏi củng cố của GV, tự ghi nhớ kiến thức tại lớp. IV. Vận dụng : C3 : Sáng như nhau. Vì hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều có cùng giá trị. C4 : Có. Vì dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện và tạo ra một từ trường biến đổi . Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B biến đổi. Do đó trong cuộn dây B xuất hiện dòng điện cảm ứng. ******************************************** Ngày dạy : Tuần 21 - Tiết40 Bài 36: TRUYềN TảI ĐIệN NĂNG ĐI XA. I. MụC TIÊU: 1.Kiến thức : -Lập được công thức tính năng lượng hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện. -Nêu được hai cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây. 2.Kĩ năng : Tổng hợp kiến thức đã học để đi đến kiến thức mới. 3.Thái độ : Ham học hỏi, hợp tác trong hoạt động nhóm. II. CHUẩN Bị : 1. Giáo viên : Bảng phụ. 2. Học sinh : - HS ôn lại kiến thức về công suất của dòng điện và công suất toả nhiệt của dòng điện. III.Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC : H. Đ.1: KIểM TRA BàI Cũ- Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP. ( 8 phút) Hỗ trợ của giáo viên Hoạt động của học sinh -GV gọi 1 HS lên bảng viết các công thức tính công suất của dòng điện. -ĐVĐ : +ở các khu dân cư thường có trạm biến thế. Trạm biến thế dùng để làm gì ? +Vì sao ở trạm biến thế thường ghi kí hiệu nguy hiểm không lại gần ? +Tại sao đường dây tải điện có hiệu điện thế lớn ? Làm thế có lợi gì ? Bài mới. - HS viết công thức và giải thích được kí hiệu của các công thức : P = U.I ; P = I2.R ; P =  ; P = -HS : +Trạm biến thế ( là trạm hạ thế) dùng để giảm hiệu điện thế từ đường dây truyền tải (đường dây cao thế) xuống hiệu điẹn thế 220V. +Dòng điện đưa vào trạm hạ thế có hiệu điện thế lớn nguy hiểm chết người do đó có ghi kí hiệu nguy hiểm chết người. +HS dự đoán : Chắc chắn có lợi. H.Đ.2 : PHáT HIệN Sự HAO PHí ĐIệN NĂNG Vì TOả NHIệT TRÊN ĐƯờNG DÂY TảI ĐIệN. LậP CÔNG THứC TíNH CÔNG SUấT HAO PHí (Php)(12 phút) I. Sự HAO PHí ĐIệN NĂNG TRÊN ĐƯờNG DÂY TRUYềN TảI ĐIệN. -GV thông báo : Truyền tải điện năng từ nơi sản xuất tới nơi tiêu thụ bằng đường dây truyền tải. Dùng dây dẫn có nhiều thuận lợi hơn so với việc vận chuyển các dạng năng lượng khác như than đá, dầu lửa … -Liệu tải điện bằng đường dây dẫn như thế có hao hụt, mất mát gì dọc đường không ? -Nếu HS không nêu được nguyên nhân hao phí trên đường dây truyền tải GV thông báo như SGK. -Yêu cầu HS tự đọc mục 1 trong SGK, trao đổi nhóm tìm công thức liên hệ giữa công suất hao phí và P, U, R. -Gọi đại diện nhóm lên trình bày lập luận để tìm công thức tính Php. GV hướng dẫn chung cả lớp đi đến công thức tính Php. -HS chú ý lắng nghe GV thông báo. -Cá nhân HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV Nêu nguyên nhân hao phí trên đường dây truyền tải. 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện. -HS : +Công suất của dòng điện : P = U.I P   I =   (1) U +Công suất toả nhiệt hao phí: Php = I2. R (2) +Từ (1) và (2) # Công suất hao phí do toả nhiệt: R.P 2 Php = U2 H. Đ.3 : CĂN Cứ VàO CÔNG THứC TíNH CÔNG SUấT HAO PHí DO TOả NHI ệT, Đề XUấT CáC BIệN PHáP LàM GIảM CÔNG SUấT HAO PHí Và LựA CHọN CáCH NàO Có LợI NHấT. (12 phút) -Yêu cầu các nhóm trao đổi tìm câu trả lời cho các câu C1, C2, C3. -Gọi đại diện các nhóm trình bày câu trả lời. Hướng dẫn thảo luận chung cả lớp. -Với câu C2, GV có thể gợi ý HS dựa vào công thức tính R = . - Tại sao người ta không làm dây dẫn điện bằng vàng, bạc? - Trong hai cách làm giảm hao phí trên đường dây, cách nào có lợi hơn? - GV thông báo thêm: Máy tăng hiệu điện thế chính là máy biến thế. 2.Cách làm giảm hao phí. -HS trao đổi nhóm-Đại diện nhóm trả lời câu hỏi: +C1: Có hai cách làm giảm hao phí trên đường dây truyền tải là cách làm giảm R hoặc tăng U. +C2: Biết R = , chất làm dây đã chọn trước và chiều dài đường dây không đổi, vậy phải tăng S tức là dùng dây có tiết diện lớn, có khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn. Tổn phí để tăng tiết diện S của dây còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí. +C3: Tăng U, công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều ( tỉ lệ nghịch với U2). Phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế. Kết luận : Muốn giảm hao phí trên đường dây truyền tải cách đơn giản nhất là tăng hiệu điện thế. H. Đ.4: VậN DụNG- CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà.(12 phút) II. VậN DụNG. -Yêu cầu HS làm việc cá nhân, lần lượt trả lời C4, C5. -Hướng dẫn thảo luận chung cả lớp về kết quả. Hướng dẫn về nhà: Làm bài tập 36.1-> 36.4 ( SBT) Xem trước bài 37 “ Máy biến thế” Chuẩn bị tiết sau: mỗi nhóm một máy biến thế -HS: +C4: Vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế nên hiệu điện thế tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 52 = 25 lần. + C5: Bắt buộc phải dùng máy biến thế để giảm công suất hao phí, tiết kiệm, bớt khó khăn. **********************************************